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Optimisation de forme des structures hyperelastiques incompressibles et anisotropes 不可压缩和各向异性超弹性结构的形状优化
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011127
A. Jarraya, I. Kallel, F. Dammak
{"title":"Optimisation de forme des structures hyperelastiques incompressibles et anisotropes","authors":"A. Jarraya, I. Kallel, F. Dammak","doi":"10.1051/MECA/2011127","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011127","url":null,"abstract":"Shape optimization of hyperelastic incompressible anisotropic structures. In this paper a shape optimization of hyperelastic incompressible anisotropic structures has been performed. The shape optimization program is implemented by a job control language and a reliable finite-element package program, the SQP (Sequential Quadratic Programming), is used for structural analysis. To achieve the shape optimization, different principles such as structural analysis, sensitivity analysis and mathematical programming are inter-related. The objective is to minimize the Von Mises criterium, with a constraint that the total material volume of the structure remains constant limit for each design variable. In this work, the sensitivity calculation is performed using two methods: numerically by an efficient finite difference scheme and by the exact Jacobian method. The feasibility of the proposed method is carried by a numerical example with anisotropic material.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"61 1","pages":"293-300"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81952156","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Étude des performances de machines-outils 5 axes à structure parallèle et sérielle pour l’usinage d’une pièce aéronautique 航空航天零件加工用平行和串联结构五轴机床的性能研究
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011121
Sylvain Pateloup, H. Chanal, Emmanuel Duc
{"title":"Étude des performances de machines-outils 5 axes à structure parallèle et sérielle pour l’usinage d’une pièce aéronautique","authors":"Sylvain Pateloup, H. Chanal, Emmanuel Duc","doi":"10.1051/MECA/2011121","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011121","url":null,"abstract":"L’utilisation de machines-outils a structure parallele devrait permettre d’accroitre la productivite de l’usinage par rapport aux machines-outils a structure serielle pour des performances cinematiques des axes similaires. Ces machines-outils doivent cependant presenter une rigidite de leur structure, une precision de leur commande, et une accessibilite d’outil suffisantes pour l’usinage de pieces aeronautiques. Cet article propose alors de comparer les performances durant l’usinage d’une machine-outil 5 axes a structure parallele, la Tripteor X7 de PCI, et d’une machine-outil 5 axes a structure serielle, la KX15 de Huron. La comparaison est realisee a l’aide d’une piece test representative du secteur aeronautique. Les parametres evalues sont le temps d’usinage pour les differentes operations, la qualite dimensionnelle et geometrique de la piece realisee et l’etat de surface des surfaces obtenues. Ces essais illustrent le potentiel des machines-outils a structure parallele a usiner des pieces aeronautiques avec une qualite dimensionnelle et geometrique satisfaisante en augmentant la productivite. Cependant, la qualite d’etat de surface obtenue avec la machine-outil a structure parallele PCI Tripteor X7 n’est pas acceptable vis-a-vis des contraintes de qualite des pieces aeronautiques. Ainsi, plusieurs voies d’amelioration du processus d’usinage avec les machines-outils a structure parallele sont proposees afin de mieux maitriser la productivite et l’etat de surface obtenue durant l’usinage.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"41 1","pages":"479-486"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74818061","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Étude du comportement mécanique d’un polyamide 66 chargé de fibres de verre courtes 用短玻璃纤维填充聚酰胺66的力学性能研究
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011104
Ghorbel Atidel, N. Saintier, A. Dhiab, F. Dammak
{"title":"Étude du comportement mécanique d’un polyamide 66 chargé de fibres de verre courtes","authors":"Ghorbel Atidel, N. Saintier, A. Dhiab, F. Dammak","doi":"10.1051/MECA/2011104","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011104","url":null,"abstract":"Cette etude experimentale presente l’etude du comportement mecanique d’un polyamide 66 (PA66) renforce par des fibres de verre courtes frequemment utilisees dans l’industrie automobile. Afin d’etudier l’influence de la teneur en humidite, de la quantite de fibres de verre introduite dans la matrice et de la vitesse de deplacement, une serie d’essais de traction a ete realisee sur du polyamide renforce ou non avec des fibres de verre courtes a differents fractions volumiques : 10, 20 et 30 wt%. Les resultats montrent la dependance du materiau aux differents parametres cites precedemment. La technique de thermographie infrarouge (IR) a ete utilisee pour determiner l’evolution de la temperature a la surface des materiaux au cours des essais de traction. Un processus de localisation de la dissipation thermique a pu etre identifie a partir des images thermiques.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"25 1","pages":"333-342"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88454402","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Optimisation de la distance de tir en projection cold spray 优化了冷喷投影的投影距离
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011142
F. Raletz, G. Ezo'o, Samuel Germain, M. Vardelle, Gille Mariaux
{"title":"Optimisation de la distance de tir en projection cold spray","authors":"F. Raletz, G. Ezo'o, Samuel Germain, M. Vardelle, Gille Mariaux","doi":"10.1051/MECA/2011142","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011142","url":null,"abstract":"La projection cold spray utilise principalement l’energie d’impact des particules pour former des revetements denses. L’etalement et l’adhesion des particules etant lies a l’energie cinetique et donc a la vitesse des particules, il est primordial de maximiser leur acceleration pour obtenir un rendement de depot eleve. Ce transfert de quantite de mouvement peut etre optimise en modifiant les parametres de fonctionnement du systeme de projection mais egalement en choisissant une distance tuyere-substrat adequate. Cet article decrit un modele 2D mis en œuvre avec le logiciel de CFD Fluent pour simuler le comportement d’un flux de particules de titane dans un ecoulement supersonique. Ses resultats montrent que les particules n’atteignent pas leur vitesse maximale en sortie de tuyere mais environ 90 mm en aval de celle-ci. C’est donc a cette distance que le substrat doit etre place pour optimiser la projection. La precision de ces calculs est confirmee experimentalement et les variations significatives d’epaisseurs des depots montrent l’influence drastique de la distance de tir sur le rendement de depot.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"164 1","pages":"533-537"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84266089","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Analyse d’une défaillance par voilement global au cours du rotomoulage d’un produit tri-couche 三层产品旋转成型过程中整体屈曲失效分析
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011017
Hatem Ghazel, A. B. Rhima, M. Jemmali
{"title":"Analyse d’une défaillance par voilement global au cours du rotomoulage d’un produit tri-couche","authors":"Hatem Ghazel, A. B. Rhima, M. Jemmali","doi":"10.1051/MECA/2011017","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011017","url":null,"abstract":"Pour situer l’origine d’une anomalie recurrente sur une coque en sandwich tri-couche rotomoule, une analyse d’instabilite par voilement global est developpee. Cette voie est suggeree par la caracterisation de la geometrie du defaut observe et par l’impredictibilite de son apparition. Le probleme thermomecanique est pose dans un cadre non-lineaire en se restreignant a l’evolution au refroidissement en phase solide apres que la fraction cristallisee ait atteint le niveau de saturation. Dans le modele propose, les non-linearites liees a l’evolution des proprietes materielles en fonction de la temperature et celles associees au contact unilateral moule/piece sont considerees. La resolution du probleme thermomecanique instationnaire est realisee par la methode des elements-finis au moyen du code Abaqus/Explicit. Le recalage de l’evolution thermique est conduit par un schema de prediction-correction de la conductance sur l’interface de contact. Pour l’analyse de la stabilite sous l’effet du chargement thermomecanique, nous appliquons la methode de perturbation lineaire et les resultats de simulation confirment bien la nature de defaillance suspectee. Les deux premiers modes de voilement calcules sont en bon accord avec les observations dans les conditions reelles du processus.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"60 1","pages":"283-292"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82070062","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Analytical study of the dynamic behavior of geometrically nonlinear shaft-disk rotor systems 几何非线性轴盘转子系统动力学特性分析研究
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011139
M. Shad, G. Michon, A. Berlioz
{"title":"Analytical study of the dynamic behavior of geometrically nonlinear shaft-disk rotor systems","authors":"M. Shad, G. Michon, A. Berlioz","doi":"10.1051/MECA/2011139","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011139","url":null,"abstract":"This paper explores analytically the nonlinear dynamic behavior of rotors. Coupled nonlinear equations of motion are formulated using Hamilton’s principle. The rotor model is composed of a rigid disk and a flexible shaft which is characterized as a beam of circular cross section. Various influences are taken into account like the effect of higher order large deformations, rotary inertia, gyroscopic effect, rotor unbalance and the effect of a dynamic axial force. Forced response due to a mass unbalance is presented first for the linear analysis and then perturbation techniques are used to solve the complete equations of motion including nonlinear terms. Method of multiple scales is applied to examine the nonlinear behaviour of the rotor system. Resonant curves are plotted for different possible resonance conditions. It is concluded that the higher order large deformations and axial force acting dynamically on the rotor have a significant effect on its nonlinear response. This response varies for different parameters of the rotor like an unbalance mass and diameter of the shaft.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"95 1","pages":"433-443"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81812975","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Simulation and experimental approach for shot velocity evaluation in ultrasonic shot peening 超声喷丸强化中喷丸速度评估的仿真与实验方法
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011114
J. Badreddine, E. Rouhaud, M. Micoulaut, D. Retraint, S. Remy, M. François, P. Viot, G. Doubre-Baboeuf, D. L. Saunier, V. Desfontaine
{"title":"Simulation and experimental approach for shot velocity evaluation in ultrasonic shot peening","authors":"J. Badreddine, E. Rouhaud, M. Micoulaut, D. Retraint, S. Remy, M. François, P. Viot, G. Doubre-Baboeuf, D. L. Saunier, V. Desfontaine","doi":"10.1051/MECA/2011114","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011114","url":null,"abstract":"The process of ultrasonic shot peening has been studied from two aspects: (a) a 3D numerical model of shot motion in the peening chamber based on the theory of granular gases, (b) an experimental setup developed for measuring shot velocity distribution in the chamber and impact locations on the peened surface. The aim of such study is to propose an experimental method providing shot trajectories in order to validate the 3D model for the process parameter optimization, used for example in the aeronautic industry. The presented results illustrate the value of the model in the understanding and mastering of the process, as well as its usefulness, on one hand for the design of peening chambers, and on the other hand for a better definition of numerical models that help to predict residual stresses generated in the peened material.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"12 1","pages":"223-229"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84551744","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Loi de comportement en plasticité cristalline pour acier à basse température 低温钢的结晶塑性行为规律
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011107
G. Monnet, L. Vincent
{"title":"Loi de comportement en plasticité cristalline pour acier à basse température","authors":"G. Monnet, L. Vincent","doi":"10.1051/MECA/2011107","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011107","url":null,"abstract":"Dans le cadre de la prevision par une approche multiechelles de l’evolution de la courbe de transition ductile/fragile des aciers de cuves des centrales nucleaires en fonction de l’irradiation, on commence par tenter de reproduire le comportement mecanique a basse temperature de ces materiaux a l’echelle de l’agregat. Partant d’une analyse des resultats numeriques obtenus par dynamique des dislocations discretes dans ce regime de temperature, une nouvelle loi de comportement en plasticite cristalline est donc proposee avec un minimum de parametres ajustables sur resultats macroscopiques.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"30 1","pages":"193-198"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80477580","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Dimensionnement et réalisation d’un générateur à plasma d’arc à air de faible puissance (2 kW) 低功率空气电弧等离子发生器(2kw)的设计与实现
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011100
Abderrahmane Halis, Bernard Pateyron, M. E. Ganaoui
{"title":"Dimensionnement et réalisation d’un générateur à plasma d’arc à air de faible puissance (2 kW)","authors":"Abderrahmane Halis, Bernard Pateyron, M. E. Ganaoui","doi":"10.1051/MECA/2011100","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011100","url":null,"abstract":"Une torche plasma d’arc a air de moins de 2 kW a ete concue et realisee dans le laboratoire de recherche QUERE de l’universite de Setif (Algerie). Elle est concue afin de satisfaire tous les besoins qui imposent l’usage d’une flamme plasma : soudage, decoupage, rechargement de metaux, traitement thermique de surface, veilleuse de chaudiere d’incineration, chauffage de gaz, etc. C’est en outre une maquette des torches de meme conception mais de puissances plus elevees. Versatile, elle permet ainsi d’etudier les torches a plasma a electrodes concentriques et celles a electrodes puits dans de nombreuses configurations originales. Une description de ce generateur a plasma d’arc est presentee ainsi que les resultats des premiers essais experimentaux a puissance reduite. Les transferts de chaleur et de masse dans la torche sont egalement identifies pour etre quantifies par simulation numerique.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"43 1","pages":"325-330"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74216922","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Effets des défauts de soudure aluminothermique sur le comportement mécanique des rails 铝热剂焊接缺陷对钢轨力学性能的影响
Mecanique & Industries Pub Date : 2011-01-01 DOI: 10.1051/MECA/2011119
Ilias Mouallif, Abdelkrim Chouaf, A. Amri, A. Benali
{"title":"Effets des défauts de soudure aluminothermique sur le comportement mécanique des rails","authors":"Ilias Mouallif, Abdelkrim Chouaf, A. Amri, A. Benali","doi":"10.1051/MECA/2011119","DOIUrl":"https://doi.org/10.1051/MECA/2011119","url":null,"abstract":"L’assemblage des rails de chemin de fer se fait generalement a travers un procede de soudage par aluminothermie. Ce procede consiste en la coulee de metal de jonction entre les deux extremites de rails a assembler. La qualite de cet assemblage depend etroitement des conditions de la realisation qui sont generalement difficiles a respecter. En effet, les techniques classiques de controle des rails, mettent souvent, en evidence la presence des defauts de soudure dans la jonction. Selon les observations, ces defauts peuvent etre classes en deux types : defauts d’adhesion (ou defauts de collage) et defauts de porosite (ou defauts de soufflures multiples). Chacun de ces defauts, peut constituer un site privilegie de concentration des contraintes. Selon le niveau de ces contraintes, des eventuels processus d’endommagement risquent de se developper et mettant le rail hors service. Il semble donc necessaire de modeliser le comportement mecanique de ces soudures avec ces defauts en vue de les classer par leur criticite. Dans cette etude, nous avons donc modelise avec un meme chargement et avec les memes conditions aux limites, la jonction de soudure pour chaque type de defaut. Les resultats obtenus sont tres concluants et permettent de bien orienter l’approfondissement de notre analyse cote parametres de soudage.","PeriodicalId":49847,"journal":{"name":"Mecanique & Industries","volume":"75 12","pages":"343-351"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1051/MECA/2011119","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"72371300","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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